專利名稱：：應(yīng)用具有高能量保持率的彈性氨綸纖維的一次性衛(wèi)生用品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用能量保持率比常規(guī)纖維高的氨綸纖維的一次性衛(wèi)生用品，由此改善穿著舒適性和功能性。
背景技術(shù)：
：—次性衛(wèi)生用品因其方便性而得到越來越多的使用。例如，一次性尿布在尺寸、適用性和形狀方面，從嬰兒尿布到成人尿布應(yīng)有盡有。近來，短褲形式的拉拉褲(pull-up)式尿布已比簡單平直的尿布得到了更廣泛的使用。彈性體被用于此類型的一次性尿布，以獲得彈性和穿著舒適性。橡膠類彈力紗或聚氨酯類氨綸纖維得到了廣泛使用，其主要用在腿的襟翼(flap)部分和翻邊(cuff)部分，在側(cè)片和腰帶則使用可伸長的無紡布。腿的襟翼部分和翻邊部分對尿布的功能性和穿著舒適性有影響，這取決于所使用的彈力紗的物理性質(zhì)。如今，尿布制造商正為開發(fā)具有改進的柔韌性和穿著舒適性的彈力紗進行不懈努力，以便生產(chǎn)出附加值更高的尿布。—次性尿布的翻邊部分首先預(yù)防了液體排出物的泄漏，而腿的襟翼部分則再次預(yù)防了液體排出物的泄漏。由于這兩個部分緊貼身體，因而對于穿著舒適性具有直接影響。如果所用彈力紗太緊，則會導致穿著舒適性劣化，在腿部周圍形成紅印，相反，如果彈力紗太松，則液體排出物將從尿布中泄漏出來。也就是說，若為預(yù)防液體排出物泄漏到外面而對尿布應(yīng)用了過度伸長的彈力紗，則會提高彈力紗的緊度，但導致穿著不舒適，并在皮膚上造成紅印和疼痛。另一方面，若對尿布應(yīng)用了較少伸長的彈力紗，則穿著舒適性將得到改善，但會引起泄漏的問題。因此，為同時改進功能性和穿著舒適性，彈力紗需要具有足夠的柔韌性以便能夠在拉伸時容易地伸長，并能夠一直緊貼在身體上。這與彈力紗的能量保持率密切相關(guān)。本說明書中的能量保持率是指S2與SI的比值(S2/S1X100%)。SI是使彈力紗反復(fù)伸長300%(例如，使10cm伸長至40cm)五次時，在第五次伸長200%時(例如，在使10cm伸長至30cm時)的張力值。S2則是當彈力紗收縮時伸長200%(例如，在使10cm伸長至30cm時)的張力值。能量保持率(S2/S1X100%)表明彈力紗伸長的容易程度及其貼附在皮膚上的緊密程度。該值越大，則用越少的能量就可使彈力紗平滑地伸長，并且當收縮時其會一直緊貼皮膚，既實現(xiàn)功能性，又獲得穿著舒適性。在常規(guī)的彈力紗中，橡膠類彈力紗具有最好的功能性和穿著舒適性。橡膠類彈力紗具有70%80%的高能量保持率，因而比之前所用的任何其它彈力紗都具有更好的穿著舒適性和功能性。然而，其具有以下缺點因尿布生產(chǎn)過程中紗線的切割，其工藝品質(zhì)相對次于氨綸纖維，并且具有較差的化學品耐受性。在經(jīng)濟可行性方面，單位重量的橡膠類彈力紗的價格低于氨綸纖維，但實際上，用于制造一塊尿布所需的橡膠類彈力紗的量比所需氨綸纖維的量的三倍還多，因此，實際上在制造一塊尿布時，使用橡膠類彈力紗不如使用氨綸纖維經(jīng)濟。此外，用于如尿布或衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品的氨綸纖維大多不能同時實現(xiàn)穿著舒適性和功能性，因為它們的能量保持率小于65%。S卩，若較松地使用彈力紗來改善穿著舒適性，則液體排出物泄漏的可能性增加，而若較緊地使用彈力紗來防止泄漏，則緊度會大到在皮膚上形成紅印。因此，如果在如尿布或衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品中使用具有與橡膠類彈力紗的能量保持率相當?shù)母吣芰勘３致实陌本]纖維，則可生產(chǎn)出品質(zhì)更佳的一次性衛(wèi)生用品，從而解決上文中所提到的所有缺點。通常，氨綸纖維作為由包含85重量％以上具有鏈段的聚氨酯的聚合物制備的具有高彈性的聚氨酯纖維而廣為人知。用于如尿布和衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品的常規(guī)的氨綸纖維是通過以下方式生產(chǎn)的通用氨綸纖維將有機二異氰酸酯與聚合物二醇反應(yīng)以制備預(yù)聚物，將預(yù)聚物溶解在有機溶劑中，并將獲得的溶液與二胺和/或單胺反應(yīng)。使用二苯甲烷-4，4'-二異氰酸酯、二苯甲烷_2，4'-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，6_二異氰酸己烷、2，2-二(4-異氰酸苯基)丙烷、1，1'-亞甲基二(4-異氰酸環(huán)己烷)、l，4-二異氰酸環(huán)己烷或它們的混合物作為二異氰酸酯。100%的聚四氫呋喃通常作為聚合物二醇用于生產(chǎn)能量保持率低于65%的氨綸。然而，在使用上述通用氨綸纖維時，不能同時實現(xiàn)功能性和穿著舒適性。因此，能使氨綸纖維具有與橡膠類彈力紗相似的高能量保持率的技術(shù)是極其重要的。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用新戊二醇或3_甲基四氫呋喃的聚四氫呋喃共聚物被用來代替100%的聚四氫呋喃作為聚合物二醇，由此提高能量保持率。例如，美國專利第5，000，899號公開了一種生產(chǎn)氨綸的方法。該方法中，在使用3-甲基四氫呋喃和四氫呋喃的無規(guī)共聚物來形成柔性鏈段后，將乙二胺和2-甲基戊二胺用作增鏈劑以生產(chǎn)氨綸纖維。然而，在使用該方法生產(chǎn)氨綸時，在生產(chǎn)的紗線的存儲過程中會出現(xiàn)因紗線之間的高粘附力而粘連的問題，若將其應(yīng)用于尿布制造工藝，則會因紗線退巻品質(zhì)較差而導致回流紗線斷裂，由此使該工藝難以運轉(zhuǎn)。另一相關(guān)技術(shù)，即美國專利第2006/281891A號，公開了一種通過使用聚四氫呋喃作為引發(fā)劑并使用下述聚合物二醇來生產(chǎn)氨綸的方法，所述聚合物二醇通過聚合氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物而制得。使用該方法，氨綸可以具有高能量保持率和良好的紗線退巻品質(zhì)，因為紗線之間的粘附力較低。因此，將根據(jù)上述生產(chǎn)具有高能量保持率的氨綸的技術(shù)所生產(chǎn)的氨綸用于如尿布和衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品，可以同時實現(xiàn)功能性和穿著舒適性，并且會生產(chǎn)出比使用橡膠類彈力紗制成的產(chǎn)品經(jīng)濟得多的產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供能量保持率為70%以上的氨綸，和提供應(yīng)用能量保持率與橡膠類彈力紗相當?shù)陌本]的一次性衛(wèi)生用品，以同時實現(xiàn)一次性衛(wèi)生用品所需的功能性和穿著舒適性。技術(shù)方案本發(fā)明的氨綸彈力紗適用于如尿布和衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品，其中，該氨綸纖維具有70%以上的能量保持率，由此具有比常規(guī)纖維更佳的功能性和穿著舒適性。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，可以提供使用能量保持率為70%以上的聚氨酯類氨綸彈力紗的一次性衛(wèi)生用品。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，可以提供應(yīng)用能量保持率為70%以上的聚氨酯類氨綸彈力紗的尿布，特別是，可以將聚氨酯類氨綸彈力紗應(yīng)用于尿布的腿的襟翼部分和翻邊部分。此外，除了尿布的腿的襟翼部分和翻邊部分之外，該彈力紗還可適當應(yīng)用于尿布的其它部分，即，應(yīng)用于尿布的腰部或體部，而不存在任何具體限制。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，該彈力紗是通過下述方式生產(chǎn)的聚氨酯類彈力紗將有機二異氰酸酯與聚合物二醇反應(yīng)以制備預(yù)聚物，將該預(yù)聚物溶解在有機溶劑中，和將獲得的溶液與二胺和單胺反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述聚合物二醇是在將聚四氫呋喃作為引發(fā)劑的條件下聚合氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物得到的聚醚酯二醇。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述聚合物二醇是在將聚四氫呋喃作為引發(fā)劑的條件下聚合氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物得到的共聚物，或者將聚四氫呋喃以所述聚合物二醇總重的0.1重量％50重量％的比例加入所述共聚物中。根據(jù)本發(fā)明，所述有機二異氰酸酯選自由二苯甲烷-4，4'_二異氰酸酯、二苯甲烷-2，4-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、l，6-二異氰酸己烷、2，2-二(4-異氰酸苯基)丙烷、l，l'-亞甲基二(4-異氰酸環(huán)己烷)、l，4-二異氰酸環(huán)己烷和它們的混合物組成的組。根據(jù)本發(fā)明，可以將能量保持率為70%以上的聚氨酯類氨綸彈力紗應(yīng)用于衛(wèi)生巾。有利效果如果將本發(fā)明的具有高能量保持率的氨綸紗用于如尿布或衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品，可以生產(chǎn)出具有功能性和穿著舒適性的用品，其中，使用常規(guī)氨綸纖維時所出現(xiàn)的紅印的問題可以得到解決，并且液體排出物可以保持在尿布的襯墊內(nèi)，同時令使用者感覺良好和舒適。此外，有希望的是，使用氨綸紗代替相對昂貴的橡膠類彈力紗可以有助于提高尿布制造業(yè)的經(jīng)濟效益。圖1示意性地顯示了應(yīng)用本發(fā)明的彈力紗的一次性尿布的局部平面圖。具體實施例方式接下來將詳細描述本發(fā)明。圖1顯示了將本發(fā)明的氨綸彈力紗應(yīng)用于腿的襟翼部分12和翻邊部分11的一次性尿布的示意性實施方式。尿布的翻邊部分首先預(yù)防了尿布中液體排出物從其中泄漏出來，而腿的襟翼部分則再次預(yù)防了液體排出物的泄漏。襟翼部分和翻邊部分這兩個部分對于穿著舒適性具有直接影響，因為它們緊貼在皮膚上。如果使用的彈力紗過緊，則穿著舒適性劣化，并在腿周圍造成紅印，而如果使用的彈力紗過松，則液體排出物可能從尿布中泄漏出來。因此，為同時實現(xiàn)穿著舒適性和功能性，彈力紗需要具有下述物理性質(zhì)，即，足夠的柔韌性以便能夠在拉伸時容易地伸長，同時能夠一直緊貼在身體上。所述性質(zhì)與彈力紗的能量保持率密切相關(guān)。因此，對于氨綸彈力紗而言理想的是具有與橡膠類彈力紗相似的70%氨綸纖維可以通過如現(xiàn)有技術(shù)所公開的下述方式生產(chǎn)將有機二異氰酸酯與聚合物二醇反應(yīng)制備預(yù)聚物，將預(yù)聚物溶解在有機溶劑中，并將獲得的溶液與二胺和單胺反應(yīng)。構(gòu)成聚氨酯的柔性部分的聚合物二醇可以使用通過在將聚四氫呋喃作為引發(fā)劑的條件下聚合氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物而生產(chǎn)的聚合物二醇。作為另外一種選擇，也可以使用含有3_甲基四氫呋喃或新戊二醇的聚四氫呋喃共聚物。在本發(fā)明中，理想的是，氧化烯選自由氧化乙烯、1，2-氧化丙烯和1，2-氧化丁烯組成的組。內(nèi)酯單體可以是丁內(nèi)酯或己內(nèi)酯，優(yōu)選己內(nèi)酯。優(yōu)選的是，在聚合物二醇分子中，氧化烯和內(nèi)酯單體的總含量為20重量％80重量％。當總含量小于20重量％時，氨綸的能量保持率劣化，而當總含量大于80重量％時，紗線生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)如紗線切斷等問題。優(yōu)選的是，氧化烯與內(nèi)酯單體的摩爾比為30/7095/5。如果該比例小于30/70，則能量保持率較差，如果該比例大于95/5，則紗線的強度變?nèi)酰瑢е录喚€切斷。優(yōu)選的是，本發(fā)明中的聚合物二醇的數(shù)均分子量為8004000。如果數(shù)均分子量小于800，則斷裂伸長率降低，相反，如果分子量大于4000，則粘度增加，并且合成聚氨酯樹脂將變困難。有機二異氰酸酯可優(yōu)選地選自由二苯甲烷_4，4'-二異氰酸酯、二苯甲烷-2，4'-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，6-二異氰酸己烷、2，2-二(4-異氰酸苯基)丙烷、1，1'-亞甲基二(4-異氰酸環(huán)己烷)、l，4-二異氰酸環(huán)己烷和它們的混合物組成的組。用作增鏈劑的二胺可以包括乙二胺、丙二胺和肼等。用作鏈終止劑的單胺可以包括二乙胺、單乙醇胺和二甲胺等。在通常制造條件下，本發(fā)明中所制備的氨綸彈力紗為400旦尼爾1800旦尼爾，并且可應(yīng)用于一次性衛(wèi)生用品。有機二異氰酸酯與聚合物二醇在NCO/OH摩爾比為1.32.3的條件下反應(yīng)，以獲得聚氨酯預(yù)聚物。將獲得的預(yù)聚物溶解在如二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺等有機溶劑中。然后，將作為增鏈劑的如乙二胺等二胺和作為鏈終止劑的如二乙胺等單胺以0.901.15的NCO/(NH2+NH)當量比加入，以制備聚氨酯樹脂溶液。通過在干紡機中利用150°C30(TC的熱風將獲得的溶液干紡來生產(chǎn)氨綸纖維。下面將參照附圖和實施方式詳細描述本發(fā)明。僅出于說明的目的而提供這些實施方式，應(yīng)當意識到本發(fā)明的范圍不限于這些實施方式。本發(fā)明的效果可以通過以下方式證明將能量保持率為70%以上的氨綸彈力紗應(yīng)用于作為一次性衛(wèi)生用品的代表性實例的尿布，并對其進行評價，如以下實施例所示。如下表中所示，使用六種彈力紗來進行測試應(yīng)用于一次性尿布的彈力紗的實驗。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>關(guān)于表1:用于生產(chǎn)一次性尿布的彈力紗通過使用上述六種彈力紗制備一次性尿布。彈力紗為700旦尼爾，而橡膠類彈力紗為45G。在此情況下，分別使氨綸纖維和橡膠類彈力紗伸長200%(DR=3)和150%(DR=3)，并將兩種股線分別應(yīng)用于腿的襟翼部分和翻邊部分。根據(jù)不同的伸長率評價生產(chǎn)的六種尿布的能量保持率。在實踐中，選擇ioo名嬰兒測試穿著各尿布時出現(xiàn)紅印的頻率，通過肉眼來評價結(jié)果。根據(jù)關(guān)于穿著舒適性和功能性的消費者滿意度測量，評價對六種尿布的偏愛程度。評價氨綸纖維的能量保持率使用InstronCorp.制造的INSTR0N5565將測定長度設(shè)定為2英寸，并以500mm/分鐘的恒定拉伸速率使五根彈力紗長纖維樣品反復(fù)伸長和收縮5次，以使樣品伸長0300%。將進行第五次伸長期間的樣品進行收縮時的應(yīng)力(S2)與樣品伸長200%時的應(yīng)力(S1)之比轉(zhuǎn)換為百分比，以獲得能量保持率。式1:能量保持率(％)=S2/S1X100評價尿布的能量保持率根據(jù)用品在各狀態(tài)下的不同拉伸率的能量保持率的評價也使用INSTR0N5565來進行。首先，將第一測定長度設(shè)定為完全展開的尿布的長度的50%。并將腿的襟翼部分仔細地切割為20mm寬的矩形，然后將該矩形固定在INSTR0N的上部和下部，以500mm/分鐘的恒定拉伸速率使其伸長95%。在伸長率為80%、90%和95%時測量能量保持率?；旧希绻诟魃扉L率下的能量保持率變高，則尿布在穿著時的緊度增大。能量保持率隨著伸長率由80%—90%—95%的增加而成比例地輕微增加意味著平緩的伸長，并令使用者在穿著尿布行動時感覺良好和舒適。評價紅印的程度為評價紅印的發(fā)生情況，在不考慮如體形等條件下，隨機選擇100名3歲以下的學步兒童。讓這些孩子穿著尿布3天，并以書面形式調(diào)查他們的皮膚上是否出現(xiàn)紅印。評估標準如下表2中所示。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>關(guān)于表2:紅印發(fā)生情況的評估標準(問題)穿著尿布3天后皮膚上出現(xiàn)的紅印有多嚴重？評價產(chǎn)品偏愛程度基于穿著舒適性和功能性的產(chǎn)品偏愛程度評價與紅印程度的評價同時進行。通過使學步兒童穿著六種尿布3天來評價產(chǎn)品偏愛程度，并要求在測試開始后的第20天對各尿布樣品進行評估。偏愛程度的排名如下表3中所示。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>關(guān)于表3:評價對于尿布的產(chǎn)品偏愛程度實施例1通過使用僅僅聚醚酯二醇作為聚合物二醇來獲得氨綸纖維，所述聚醚酯二醇使用聚四氫呋喃作為引發(fā)劑聚合氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物得到。評價氨綸纖維的能量保持率，并使用同一彈力紗生產(chǎn)尿布。根據(jù)不同的伸長率評價尿布的能量保持率，并對所選擇的穿著該尿布的100名學步兒童評估紅印程度和產(chǎn)品偏愛程度。測量結(jié)果如表4中所示。實施例2重復(fù)實施例1的程序，不同之處在于，使用通過使用質(zhì)量比為80:20的聚醚酯二醇和聚四氫呋喃(分子量為1800)的混合物而生產(chǎn)的氨綸彈力紗，其中，所述聚醚酯二醇通過在將聚四氫呋喃作為引發(fā)劑的條件下使用氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物聚合得到。實施例3重復(fù)實施例1的程序，不同之處在于，使用通過使用3-甲基四氫呋喃和四氫呋喃的共聚物(13摩爾％的3_甲基四氫呋喃，87摩爾％的四氫呋喃，分子量為3000)而生產(chǎn)的氨綸彈力紗。比較例1重復(fù)實施例1的程序，不同之處在于，使用常用于尿布生產(chǎn)的通用氨綸纖維(使用100%的聚四氫呋喃作為聚合物二醇)。比較例2重復(fù)實施例1的程序，不同之處在于，使用常用于尿布生產(chǎn)的另一種通用氨綸纖維(使用100%的聚四氫呋喃作為聚合物二醇)。比較例3作為彈力紗，使用廣泛地用于尿布生產(chǎn)的橡膠類彈力紗(45G)。重復(fù)實施例1的程序，不同之處在于，如上所述使橡膠類彈力紗伸長150%而應(yīng)用于尿布。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>關(guān)于表4:應(yīng)用六種彈力紗的尿布的評價結(jié)果工業(yè)實用性本發(fā)明的具有高能量保持率的氨綸紗可用于如尿布或衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品?？梢陨a(chǎn)出具有功能性和穿著舒適性的用品，其中，使用常規(guī)氨綸纖維時所出現(xiàn)的紅印的問題可以得到解決，并且液體排出物可以保持在尿布的襯墊內(nèi)，同時令使用者感覺良好和舒適。此外，有希望的是，使用氨綸紗代替相對昂貴的橡膠類彈力紗可以有助于提高尿布制造業(yè)的經(jīng)濟效益。權(quán)利要求一次性衛(wèi)生用品，所述一次性衛(wèi)生用品使用能量保持率為70％以上的聚氨酯類氨綸彈力紗。2.如權(quán)利要求1所述的一次性衛(wèi)生用品，其中，所述一次性衛(wèi)生用品為尿布，并且所述彈力紗應(yīng)用于腿的襟翼部分和/或翻邊部分。3.如權(quán)利要求1所述的一次性衛(wèi)生用品，其中，所述彈力紗是通過下述方式生產(chǎn)的聚氨酯類氨綸纖維將有機二異氰酸酯與聚合物二醇反應(yīng)制備預(yù)聚物，將所述預(yù)聚物溶解在有機溶劑中，并將所獲得的溶液與二胺和單胺反應(yīng)。4.如權(quán)利要求3所述的一次性衛(wèi)生用品，其中，所述聚合物二醇是使用聚四氫呋喃作為引發(fā)劑將氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物聚合得到的聚醚酯二醇。5.如權(quán)利要求4所述的一次性衛(wèi)生用品，其中，所述聚合物二醇是在將聚四氫呋喃作為引發(fā)劑的條件下將氧化烯和內(nèi)酯單體的混合物聚合得到的共聚物，或者將聚四氫呋喃以所述聚合物二醇總重的0.1重量％50重量％的比例加入所述共聚物中。6.如權(quán)利要求4所述的一次性衛(wèi)生用品，所述有機二異氰酸酯選自由二苯甲烷-4，4'-二異氰酸酯、二苯甲烷-2，4-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、l，6-二異氰酸己烷、2，2-二(4-異氰酸苯基)丙烷、l，l-亞甲基二(4-異氰酸環(huán)己烷)、l，4-二異氰酸環(huán)己烷和它們的混合物組成的組。全文摘要本發(fā)明涉及應(yīng)用具有高能量保持率的彈性氨綸纖維的如尿布或衛(wèi)生巾等一次性衛(wèi)生用品。通過下述方式生產(chǎn)聚氨酯類氨綸纖維將有機二異氰酸酯與聚合物二醇反應(yīng)制備預(yù)聚物，將預(yù)聚物溶解在有機溶劑中，并將獲得的溶液與二胺和單胺反應(yīng)。通過使用氨綸纖維作為彈力紗(其中氨綸纖維具有70％以上的能量保持率)，提供了功能性和穿著舒適性更佳的一次性衛(wèi)生用品。文檔編號A61L15/22GK101778644SQ200880102289公開日2010年7月14日申請日期2008年6月20日優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日發(fā)明者姜淵秀,徐昇源,方普鉉,趙祥源申請人:株式會社曉星